CN103012350B - 苯并吡喃类手性化合物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种苯并吡喃类手性化合物的合成方法,该方法为:在有机溶剂和化学添加物的环境中,在手性催化剂作用下,具有式Ⅰ结构的化合物与具有式Ⅱ结构的化合物发生缩合反应生成III结构的化合物,对具有式III结构的化合物进行氧化,即得目标苯并吡喃类手性化合物V;所述化学添加物为苯甲酸或取代苯甲酸类化合物,所述手性催化剂为二苯基脯氨硅酯类或二奈基脯氨硅酯类化合物剂;发明所述的苯并吡喃类手性化合物的合成方法,能够在温和条件下,使用较廉价的原料,高产率地合成苯并吡喃类手性化合物衍生物,该衍生物光学纯度高、原料易得,且有利于大规模的生产应用。
Description
技术领域
本发明属于化学领域,具体是涉及一种苯并吡喃类手性化合物及其衍生物的合成方法。
背景技术
手性是生命过程的基本特征,构成生命体的有机分子绝大多数都是手性分子。人们使用的药物绝大多数都有手性,被称为手性药物,这些手性药物具有两个对映异构体。对映异构体很像人的左右手,它们看起来非常相似,但是不完全相同。当一个手性药物进入生命体时,它的两个对映异构体通常会表现出不同的生物活性。对于手性药物,一个异构体可能是有效的,而另一个异构体可能是无效甚至是有害的。手性制药就是利用化合物的这种原理,开发出药效高、副作用小的药物。在临床治疗方面,服用对映体纯的手性药物不仅可以排除由于无效(不良)对映体所引起的毒副作用,还能减少药剂量和人体对无效对映体的代谢负担,对药物动力学及剂量有更好的控制,提高药物的专一性。因而具有十分广阔的市场前景和巨大的经济价值。目前世界上使用的药物总数约为1900种手性药物占50%以上,在临床常用的200种药物中,手性药物多达114种。
手性药物一般可通过从天然产物中提取、外消旋体拆分法来获取,近年来,随着合成法的发展和先进分析技术的出现,越来越多的手性化合物可通过化学合成法得到不对称合成己成为获取手性物质的重要手段。通过不对称反应立体定向合成其中一个对映体是获得手性药物最直接的方法。手性源合成是以天然手性物质为原料,经构型保持或构型转化等化学反应合成新的手性物质。在手性源合成中,所有的合成转变都必须是高度选择性的,通过这些反应最终将手性源分子转变成目标手性分子。碳水化合物、有机酸、氨基酸,菇类化合及生物碱是非常有用的手性合成起始原料,并可用于复杂分子的全合成中。
现有苯并吡喃类手性化合物,一般通过手性胺诱导结晶或者利用手性柱拆分获得。利用手性胺诱导结晶的方法,产率一般比较低,手性拆分剂的价格昂贵。而利用手性柱拆分,价格十分昂贵,不利于大规模应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种苯并吡喃类手性化合物(包括S构型和R构型)的合成方法。
具体技术方案如下:
一种苯并吡喃类手性化合物的合成方法,在有机溶剂和化学添加物的环境中,手性催化剂作用下,具有式Ⅰ结构的化合物与具有式Ⅱ结构的化合物发生缩合反应生成具有式III结构的化合物,对具有式III结构的化合物进行氧化,即得目标苯并吡喃类手性化合物V;所述化学添加物为苯甲酸或取代苯甲酸类化合物;所述手性催化剂为二苯基脯氨硅酯类或二奈基脯氨硅酯类化合物;所述具有式Ⅰ、Ⅱ、III、Ⅴ结构的化合物如下:
其中:
R1一个或多个选自:
1)C1~C10烷基;
2)C1~C10氘代烷基;
3)芳基;
4)C1~C10芳烷基;
5)C3~C8环烷基;
6)杂环基;
7)C3~C8卤代环烷基;
8)卤素;
9)C1~C10卤代烷基;
10)卤代芳基;
11)C1~C10卤代芳烷基;
R2选自:
1)C1~C10烷基;
2)芳基;
3)C1~C10芳烷基;
4)C3~C8环烷基;
5)杂环基;
6)C3~C8卤代环烷基;
7)C1~C10卤代烷基;
8)卤代芳基;
9)C1~C10卤代芳烷基。
在其中一些实施例中,所述R1为卤素、C1~C10烷基、C1~C10氘代烷基,R2为C1~C10卤代烷基。
在其中一些实施例中,所述手性催化剂是二苯基脯氨硅酯类化合物;所述化学添加物为取代苯甲酸类化合物。
在其中一些实施例中,所述手性催化剂为(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷、(2R)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷;所述化学添加物为对硝基苯甲酸或邻硝基苯甲酸。
在其中一些实施例中,所述有机溶剂为氯仿、甲苯、异丙醇、乙酸乙酯、1,4-二氧六环或乙腈。
在其中一些实施例中,所述有机溶剂为乙酸乙酯、氯仿。
在其中一些实施例中,所述缩合反应在温度为20-100℃的条件下进行;反应时间为8h-48h。
在其中一些实施例中,所述缩合反应在温度为20-35℃的条件下进行。
在其中一些实施例中,所述式Ⅰ结构的化合物与式Ⅱ结构的化合物的摩尔比为1:2-3;所述手性催化剂与式Ⅰ结构的化合物的摩尔比为1:4-6;所述化学添加物与手性催化剂的摩尔比为1-2:1。
在其中一些实施例中,所述式Ⅰ结构的化合物与式Ⅱ结构的化合物的摩尔比为1:2;所述手性催化剂与式Ⅰ结构的化合物的摩尔比为1:5;所述化学添加物与手性催化剂的摩尔比为1:1。
本发明所述的苯并吡喃类手性化合物的合成方法,具有如下优点:能够在温和条件下,使用较廉价的原料,高产率地合成苯并吡喃类手性化合物衍生物,该衍生物光学纯度高、原料易得,且有利于大规模的生产应用。
具体实施方式
通过下述具体实施例进一步理解本发明。
实施例1
(S)-7-叔丁基-6-氯-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(S)-7-叔丁基-6-氯-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
具体步骤如下:
步骤1:(S)-7-叔丁基-6-氯-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物4-叔丁基-5-氯-2-羟基苯甲醛(1.0g,4.7mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.16g,9.4mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.31g,0.94mmol),化学添加物对硝基苯甲酸(0.16g,0.94mmol)混合在50mL乙酸乙酯中。该反应液在25℃搅拌24小时,反应结束后,柱层析得产物(S)-7-叔丁基-6-氯-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.35g(收率为90%)。
(S)-7-叔丁基-6-氯-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-醛
(S)-7-tert-butyl-6-chloro-2-(trifLuoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ9.67(s,1H),7.47(s,1H),7.29(s,1H),7.10(s,1H),5.74(m,1H),1.49(s,9H)
步骤2:(S)-7-叔丁基-6-氯-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.35g,4.2mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(3.0g,5.0mmol)混合在30mL的DMF中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(S)-7-叔丁基-6-氯-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.98g(收率为70%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于92%。
(S)-7-叔丁基-6-氯-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-7-tert-butyl-6-chloro-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ7.78(s,1H),7.25(s,1H),7.09(s,1H),5.72(m,1H),1.49(s,9H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:334(M-1)
实施例2
(S)-6-氯-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(S)-6-氯-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
具体步骤如下:
步骤1:(S)-6-氯-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物3-氯-6-羟基-2,4-氘代二甲基苯甲醛(1.0g,5.2mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.3g,10.4mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.34g,1.04mmol),化学添加物对硝基苯甲酸(0.34g,2.08mmol)混合在50mL氯仿中。该反应液在25℃搅拌48小时,反应结束后,柱层析得产物(S)-6-氯-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.2g(收率为80%)。
(S)-6-氯-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛
(S)-6-chloro-5,7-(dimethyl-D6)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ9.73(s,1H),8.34(s,1H),7.02(s,1H),5.99(m,1H)
步骤2:(S)-6-氯-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.2g,4.0mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(2.7g,4.4mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(S)-6-氯-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.81g(收率为65%)。
经过手性AD柱分析,其EE值高于90%。
(S)-6-氯-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-6-chloro-5,7-(dimethyl-D6)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ8.09(s,1H),6.81(s,1H),5.68(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:312(M–1)
实施例3
(S)-6-溴-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(S)-6-溴-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
具体步骤如下:
步骤1:(S)-6-溴-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物3-溴-6-羟基-2,4-氘代二甲基苯甲醛(1.0g,4.3mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.1g,8.6mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.28g,0.86mmol),化学添加物邻硝基苯甲酸(0.14g,0.86mmol)混合在50mL氯仿.该反应液在25℃搅拌24小时,反应结束后,柱层析得产物(S)-6-溴-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.2g(收率为80%)。
(S)-6-溴-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛
(S)-6-bromo-5,7-(dimethyl-D6)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ9.73(s,1H),8.35(s,1H),7.03(s,1H),5.99(m,1H)
步骤2:(S)-6-溴-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.2g,3.5mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(2.7g,4.2mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(S)-6-溴-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.87g(收率为70%)。
经过手性AD柱分析,其EE值高于90%。
(S)-6-溴-5,7-氘代二甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-6-bromo-5,7-(dimethyl-D6)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ8.09(s,1H),6.81(s,1H),5.68(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:356(M-1)
实施例4
(S)-6-氯-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(S)-6-氯-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
步骤1:(S)-6-氯-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物5-氯-2-羟基-4氘代甲基苯甲醛(1.0g,5.7mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.4g,11.4mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.36g,1.1mmol),化学添加物邻硝基苯甲酸(0.18g,1.1mmol)混合在50mL乙酸乙酯中。该反应液在25℃搅拌24小时,反应结束后,柱层析得产物(S)-6-氯-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-醛的合成(结构如下)1.3g(收率为80%)。
(S)-6-氯-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-醛的合成
(S)-6-chloro-8-(methyl-D3)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ9.68(s,1H),8.47(s,1H),7.38(s,1H),7.29(s,1H),5.99(m,1H)
步骤2:(S)-6-氯-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.3g,4.6mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(3.4g,5.5mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(S)-6-氯-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.96g(收率为70%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于90%。
(S)-6-氯-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-6-chloro-8-(methyl-D3)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ7.79(s,1H),7.21(s,1H),7.11(s,1H),5.68(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:295(M–1)
实施例5
(S)-6-溴-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(S)-6-溴-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
步骤1:(S)-6-溴-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物5-溴-2-羟基-4氘代甲基苯甲醛(1.0g,4.6mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.1g,9.2mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.30g,0.92mmol),化学添加物对硝基苯甲酸(0.15g,0.92mmol)混合在50mL乙酸乙酯中,该反应液在25℃搅拌24小时,反应结束后,柱层析得产物(S)-6-溴-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.2g(收率为80%)。
(S)-6-溴-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-醛
(S)-6-bromo-8-(methyl-D3)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ9.68(s,1H),8.47(s,1H),7.38(s,1H),7.29(s,1H),5.99(m,1H)
步骤2:(S)-6-溴-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.2g,3.7mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(2.7g,4.4mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(S)-6-溴-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.82g(收率为65%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于90%。
(S)-6-溴-8-氘代甲基-2-三氟甲基-2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-6-bromo-8-(methyl-D3)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ7.79(s,1H),7.21(s,1H),7.11(s,1H),5.68(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:339(M-1)
实施例6
(S)-8-氯-6-氘代甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(S)-8-氯-6-氘代甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
步骤1:(s)-8-氯-6-氘代甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物3-氯-2-羟基-5-氘代甲基苯甲醛(1.0g,5.7mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.4g,11.4mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.36g,1.1mmol),化学添加物对硝基苯甲酸(0.18g,1.1mmol)混合在50mL乙酸乙酯中,该反应液在25℃搅拌24小时,反应结束后,柱层析得产物(s)-8-氯-6-氘代甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)0.96g(收率为60%)。
(s)-8-氯-6-氘代甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛
(S)-8-chloro-(6-methyl-D3)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
MS(MM-ES+APCI),m/z:279(M-1)
步骤2.:(S)-8-氯-6-氘代甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(0.96g,3.4mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(2.5g,4.0mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(s)-8-氯-6-氘代甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.5g(收率为50%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于90%。
(s)-8-氯-6-氘代甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸
(s)-8-chloro-(6-methyl-D3)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,DMSO),δ7.83(s,1H),7.34(s,1H),7.27(s,1H),6.04(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:295(M–1)
实施例7
(S)-6-甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(S)-6-甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
步骤1:(S)-6-甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物5-甲基水杨醛(1.0g,7.4mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.8g,14.8mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.49g,1.5mmol),化学添加物对硝基苯甲酸(0.25g,1.5mmol)混合在50mL乙酸乙酯中,该反应液在25℃搅拌48小时,反应结束后,柱层析得产物(S)-6-甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.5g(收率为85%)。
(S)-6-甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛
(S)-6-methyl-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
MS(MM-ES+APCI),m/z:241(M–1)
步骤2:(S)-6-甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.5g,6.2mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(4.6g,7.4mmol)混合在DMF(40mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(s)-6-甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)1.0g(收率为65%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于92%。
(S)-6-甲基-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-6-methyl-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,DMSO),δ7.80(s,1H),7.28(s,1H),7.19(d,1H),6.91(d,1H),5.86(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:257(M–1)
实施例8
(S)-6-氯-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(S)-6-氯-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
步骤1:(S)-6-氯-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物5-氯-2-甲基水杨醛(1.0g,5.8mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.44g,11.6mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.39g,1.2mmol),化学添加物邻硝基苯甲酸(0.20g,1.2mmol)混合在50mL乙酸乙酯中。该反应液在25℃搅拌24小时,反应结束后,柱层析得产物(s)-6-氯-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.3g(收率为80%)。
(S)-6-氯-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛
(S)-6-bromo-8-methyl-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ9.68(s,1H),7.50(s,1H),7.28(s,1H),7.03(s,1H),5.82(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:276(M–1)
步骤2:(S)-6-氯-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.3g,4.7mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(3.5g,5.6mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(S)-6-氯-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.96g(收率为70%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于92%。
(S)-6-氯-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-6-bromo-8-methyl-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,CDCl3),δ7.81(s,1H),7.25(s,1H),6.99(s,1H),5.81(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:292(M-1)
实施例9
(S)-6-氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(S)-6-氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途经如下:
步骤1:(S)-6-氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物5-氯水杨醛(1.0g,6.37mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.6g,12.7mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.41g,1.27mmol),化学添加物对硝基苯甲酸(0.21g,1.27mmol)混合在50mL乙酸乙酯中,该反应液在25℃搅拌24小时,反应结束后,柱层析得产物(s)-6-氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.3g(收率为75%)。
(S)-6-氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛
(S)-6-chloro-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
MS(MM-ES+APCI),m/z:262(M-1)
步骤2:(S)-6-氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.3g,4.9mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(3.6g,5.9mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(S)-6-氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.68g(收率为50%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于92%。
(S)-6-氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-6-chloro-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,DMSO),δ7.87(s,1H),7.64(s,1H),7.43(d,1H),7.06(d,1H),5.97(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:278(M–1)
实施例10
(S)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
步骤1:(s)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物3,5-二氯水杨醛(1.0g,5.23mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.3g,10.4mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.34g,1.04mmol),化学添加物邻硝基苯甲酸(0.17g,1.04mmol)混合在50mL氯仿中。该反应液在25℃搅拌8小时,反应结束后,柱层析得产物(s)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.0g(收率为65%).
(S)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛
(S)-6,8-dichloro-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
MS(MM-ES+APCI),m/z:296(M–1)
步骤2:(s)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.0g,3.4mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(2.5g,4.0mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(S)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.48g(收率为45%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于92%。
(S)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-6,8-dichloro-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,DMSO),δ7.90(s,1H),7.72(s,1H),7.66(s,1H),6.18(m,1H),
MS(MM-ES+APCI),m/z:312(M–1)
实施例11
(S)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(S)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
步骤1:(S)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物5-溴水杨醛(1.0g,5.0mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.2g,10.0mmol),手性催化剂(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.33g,1.0mmol),化学添加物邻硝基苯甲酸(0.17g,1.0mmol)混合在50mL乙酸乙酯中。该反应液在25℃搅拌24小时,反应结束后,柱层析得产物(S)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.0g(收率为70%)。
(S)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛
(S)-6-bromo-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
MS(MM-ES+APCI),m/z:306(M–1)
步骤2:(s)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.0g,3.3mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(2.4g,3.9mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(S)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.43g(收率为40%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于92%。
(S)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸
(S)-6-bromo-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,DMSO),δ7.87(s,1H),7.64(s,1H),7.43(d,1H),7.06(d,1H),5.99(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:322(M-1)
实施例12
(R)-6-溴-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(R)-6-溴-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
步骤1:(R)-6-溴-8-甲基--2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物5-溴-2-羟基-3-甲基苯甲醛(1.12g,5.23mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.3g,10.4mmol),手性催化剂(2R)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.34g,1.04mmol),化学添加物对硝基苯甲酸(0.17g,1.04mmol)混合在50mL氯仿中,该反应液在25℃搅拌24小时,反应结束后,柱层析得产物(R)-6-溴-8-甲基--2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.3g(收率为77%)。
(R)-6-溴-8-甲基--2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛
(R)-6-bromo-8-methyl-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
1HNMR(400MHz,DMSO),δ9.68(s,1H),7.99(s,1H),7.62(s,1H),7.56(s,1H),6.06(m,1H),2.18(s,3H),
MS(MM-ES+APCI),m/z:320(M-1)
步骤2:(R)-6-溴-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.09g,3.4mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(2.5g,4.0mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(R)-6-溴-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.48g(收率为45%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于87.5%。
(R)-6-溴-8-甲基-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸
(R)-6-bromo-8-methyl-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,DMSO),δ13.40(s,1H),7.83(s,1H),7.58(s,1H),7.48(s,1H),5.99(m,1H),2.17(s,3H),
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实施例13
(R)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(R)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途经如下:
步骤1:(R)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物3,5-二氯水杨醛(1.0g,5.23mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.3g,10.4mmol),手性催化剂(2R)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.34g,1.04mmol),化学添加物对硝基苯甲酸(0.17g,1.04mmol)混合在50mL乙酸乙酯中室温搅拌24h,反应结束后,柱层析得产物(R)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)0.9g(收率为58%)。
(R)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛
(R)-6,8-dichloro-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
MS(MM-ES+APCI),m/z:296(M–1)
步骤2:(R)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.0g,3.4mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(2.5g,4.0mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(R)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.48g(收率为45%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于92%。
(R)-6,8-二氯-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸
(R)-6,8-dichloro-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,DMSO),δ7.90(s,1H),7.72(s,1H),7.66(s,1H),6.18(m,1H),
MS(MM-ES+APCI),m/z:312(M–1)
实施例14
(R)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(R)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途经如下:
步骤1:(R)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛的合成
将具有式Ⅰ结构的化合物5-溴水杨醛(1.0g,5.0mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.2g,10.0mmol),手性催化剂(2R)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.33g,1.0mmol),化学添加物对硝基苯甲酸(0.17g,1.0mmol)混合在50mL乙酸乙酯中室温搅拌48h,反应结束后,柱层析得产物(R)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)1.0g(收率为70%)。
(R)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-醛
(R)-6-bromo-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
1HNMR(400MHz,DMSO),δ9.69(s,1H),8.02(s,1H),7.80(s,1H),7.62(d,1H),7.02(d,1H),6.03(m,1H),
MS(MM-ES+APCI),m/z:306(M–1)
步骤2.(R)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(1.0g,3.3mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(2.4g,3.9mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(R)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.43g(收率为40%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于85%。
(R)-6-溴-2-(三氟甲基)-2H--2H-苯并吡喃-3-羧酸
(R)-6-bromo-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,DMSO),δ7.87(s,1H),7.75(s,1H),7.54(d,1H),7.02(d,1H),5.99(m,1H)
MS(MM-ES+APCI),m/z:322(M-1)
实施例15
(R)-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
(R)-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成途径如下:
步骤1:(R)-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛的合成
(R)-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛的合成途经如下:
将具有式Ⅰ结构的化合物水杨醛(0.61g,5.0mmol),具有式Ⅱ结构的化合物4,4,4-三氟丁-2-烯醛(1.2g,10.0mmol),手性催化剂(2R)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷(0.33g,1.0mmol),化学添加物对硝基苯甲酸(0.17g,1.0mmol)混合在50mL乙酸乙酯中室温搅拌48h,反应结束后,柱层析得产物(R)-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛(结构如下)0.8g(收率为70%)。
(R)-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-醛
(R)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carbaldehyde
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步骤2:(R)-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸的合成
将上述产物(0.75g,3.3mmol)与过一硫酸氢钾复合盐(2.4g,3.9mmol)混合在DMF(30mL)中搅拌过夜,反应结束后,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,柱层析得产物(R)-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸(结构如下)0.32g(收率为40%)。经过手性AD柱分析,其EE值高于92%。
(R)-2-(三氟甲基)-2H-苯并吡喃-3-羧酸
(R)-2-(trifluoromethyl)-2H-chromene-3-carboxylic acid
1HNMR(400MHz,DMSO),δ7.86(s,1H),7.48(d,1H),7.38(t,1H),7.05(m,2H),5.91(m,1H),
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以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种苯并吡喃类手性化合物的合成方法,其特征是,在有机溶剂和化学添加物的环境中,手性催化剂作用下,具有式Ⅰ结构的化合物与具有式Ⅱ结构的化合物发生缩合反应生成具有式III结构的化合物,对具有式III结构的化合物进行氧化,即得目标苯并吡喃类手性化合物V;所述化学添加物为苯甲酸或取代苯甲酸类化合物;所述手性催化剂为二苯基脯氨硅酯类或二奈基脯氨硅酯类化合物;所述具有式Ⅰ、Ⅱ、III、Ⅴ结构的化合物如下:
其中:
R1一个或多个选自:
1)C1~C10烷基;
2)C1~C10氘代烷基;
3)卤素;
R2选自:
三氟甲基;
所述有机溶剂为乙酸乙酯或氯仿;
所述式Ⅰ结构的化合物与式Ⅱ结构的化合物的摩尔比为1:2-3;所述手性催化剂与式Ⅰ结构的化合物的摩尔比为1:4-6;所述化学添加物与手性催化剂的摩尔比为1-2:1;
所述氧化的方法为:将具有式III结构的化合物与过一硫酸氢钾复合盐混合在DMF溶液中反应,加入水,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相用饱和食盐水水洗,干燥,减压旋蒸,即可。
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征是,所述手性催化剂是二苯基脯氨硅酯类化合物;所述化学添加物为取代苯甲酸类化合物。
3.根据权利要求2所述的合成方法,其特征是,所述手性催化剂为(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷、(2R)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷;所述化学添加物为对硝基苯甲酸或邻硝基苯甲酸。
4.根据权利要求1所述的合成方法,其特征是,所述缩合反应在温度为20-100℃的条件下进行;反应时间为8h-48h。
5.根据权利要求4所述的合成方法,其特征是,所述缩合反应在温度为20-35℃的条件下进行。
6.根据权利要求1所述的合成方法,其特征是,所述式Ⅰ结构的化合物与式Ⅱ结构的化合物的摩尔比为1:2;所述手性催化剂与式Ⅰ结构的化合物的摩尔比为1:5;所述化学添加物与手性催化剂的摩尔比为1:1。
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